ADD30V型大功率四冲程中速柴油机

1前言以开发新一代四冲程中速柴油机为目的,1989年10月三井造船、川崎重工、日立造船3家公司与日本开发银行共同出资成立了ADD公司．在公司建立前的1983－1988年间,由包括以上3家公司的大型柴油机制造厂在内的7家大型造船公司成立了高可靠性船用推进装置技术研究协会,接受日本船舶振兴会的资助,为实现新一代柴油机而进行了大量而必要的基础研究。ADD公司继承了该基础研究的成果,从造船基础维修协会接受运输省的资助,以四冲程中速柴油机为对象,进一步以实现大功率和高可靠性为目的,进行了深人的综合技术研究．在1992－1994年进行…     

10 MW级中速大功率柴油机开发

主要介绍10 MW级中速大功率柴油机12 MV390的开发研制过程,着重在其技术特征及详细开发设计过程,包括总体设计、系统布置,零部件结构设计、详细技术特征,以及整机试验情况。试验结果表明:12MV390样机的油耗及排放性能均达到国际先进水平,综合性能指标与当前大功率柴油机的技术发展趋势基本一致。在该机型的研发中大量采用了现代开发工具,极大地缩短了产品开发周期;建立起的柴油机自主研发设计平台实现了大功率中速柴油机研发技术及经验的沉淀。     

增压柴油机米勒循环热力学分析

通过建立涡轮增压柴油机米勒循环热力学分析模型,分析研究了有效压缩比对发动机性能的影响规律。米勒循环的热力学计算结果表明,随着米勒循环程度的减小,即进气门关闭角越接近下止点时,米勒循环效率越高;而在提前关闭角由大变小的过程中,循环效率逐步提高,但是提高的幅度逐渐减小直到关闭角接近下止点时,循环效率最大并停止提高。对增压柴油机所采用的增压米勒循环进行分析,结果表明,循环净功、最高燃烧温度和最大爆发压力随着有效压缩比的增大而线性增加,而循环效率则随有效压缩比的增大呈先增大后减小的趋势。因此,在增压米勒循环优化设计中,应根据实际使用工况对米勒循环有效压缩比进行选择,应考虑最高燃烧温度、爆发压力以及循环效率三者的综合效果。     

进气加湿结合米勒循环降低船用中速柴油机NOx排放的研究

针对某型满足TierⅡ排放法规的船用中速柴油机,采用试验设计分析了进气含湿量、喷油正时、米勒强度对柴油机NO x排放量、燃油消耗率等参数的影响权重及各因素间交互效应的大小;并对75%负荷工况下,进气加湿和米勒循环的组合方式进行了优化。研究结果表明:进气加湿是一种NO x降排潜力大,对Soot排放量和燃油消耗率影响小的降排技术;进气加湿、米勒循环的NO x降低量可在其组合应用时进行线性叠加;目标机型在75%负荷工况下,要使NO x降低75%,48.92(g·kg-1)的进气含湿量、下止点前38°CA的米勒强度为最佳组合方式。     

配气正时对中速柴油机NO_x排放影响

本文采用数值仿真软件建立船用8340型中速柴油机燃烧室有限元模型,并对其进行了验证。在该模型基础上,针对进气正时对充量系数、缸内温度、压力及NO_x排放的影响进行计算研究并初步研究米勒循环对NO_x排放影响。结果表明:进气正时提前,缸内充量系数增大,最大爆发压力升高,可提高发动机动力性能,但NO_x排放也会随之增加;米勒循环的使用能有效降低柴油机NO_x排放。     

两种米勒循环对机车柴油机性能的计算分析与研究

利用GT-Power软件建立某机车柴油机仿真计算模型,通过试验验证了仿真模型的准确性。对采用两种米勒循环时该柴油机在1 000r/min不同负荷条件下的功率、油耗和排放影响建立了仿真方案,在全负荷条件下进行了两种米勒循环对比。结果表明,两种方式米勒循环都能显著降低NO_x排放;综合分析柴油机各性能结果,选取变凸轮型线米勒循环、米勒度为30°曲轴转角为提高该机车柴油机性能的优化方案。该方法对机车柴油机应用米勒循环具有一定指导意义。     

大功率中速柴油机的发展趋势

本文从强化度和经济性、可靠度和大修期、维修保养和操作自动化、隔振降噪以及环保法规要求等方面论述国外大功率中速柴油机的发展趋势；同时对比国内现状就我国中速机的发展提出几点肤浅建议，即引进技术消化吸收、工艺研究、自行开发机型以及基础件薄弱环节的技术改造。     

某涡轮增压柴油机米勒循环的性能研究

利用AVL Boost建立某涡轮增压柴油机仿真模型,基于可变正时和升程VVT技术,研究柴油机在2 450 r/min,50N·m时,通过提前关闭进气门实现米勒循环时柴油机的性能。结果表明,随着进气门关闭角的提前,进气量减小,滞燃期增长,预混燃烧放热比例增加,最高爆发压力降低。当进气门在上止点前60℃A关闭时,相比原机,柴油机的最高爆发压力降低了37.4%,有效燃油消耗率降低了1.2%,NOx降低了67%,而碳烟只升高了1.7%。     

6G32型中速大功率柴油机首制机装船

2007年2月28日，广州柴油机厂与中船重工集团公司七一一研究所联合自主研发的新一代国产6G32型中速大功率柴油机首制机装船，标志着我国自行设计、制造船用中速柴油机的水平又跨上了一个新台阶。     

米勒循环结合EGR的可调两级增压柴油机性能研究

将米勒循环和EGR技术相结合,研究二者综合使用降低NO_x排放的同时保持燃油经济性的潜力。开展了不同米勒正时结合低压和跨级EGR系统的负荷特性及推进特性工况试验,得到了推进特性和发电特性在NO_x排放满足IMO Tier Ⅲ要求下的最佳经济性控制策略。并进一步研究了针对万有特性的综合减排措施控制策略及效果。     

中速大功率长冲程单缸柴油机平衡装置设计

详细介绍了某中速大功率长冲程单缸柴油机平衡装置中的平衡轮系平衡块、曲轴平衡重、飞轮的设计方法;通过AVL Excite Designer软件仿真软件,对单缸机的往复惯性力、离心惯性力的平衡状态进行了分析,并对单缸机回转不均匀度进行了计算校核.分析表明:所设计的平衡装置满足设计要求.     

船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台开发

以MAN 6L16/24型船用中速柴油机为对象,建立了硬件在环仿真柴油机实时模型;研制了船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台;开发了高压共轨电控系统控制软件和硬件在环测控系统,并进行了电控系统硬件在环试验。试验结果表明:开发的电控系统控制软件可完成共轨系统轨压和喷射控制;建立的硬件在环仿真平台可为高压共轨系统执行机构性能测试和控制策略研究提供可靠的试验环境。     

柴油均质压燃发动机的循环模拟研究

建立了一个柴油均质压燃发动机的零维循环计算模型,用基元反应机理和感应时间（EMIT）模型预测着火正时,用拟合的对数正态分布函数计算不同工况的放热率。与试验的对比表明,模型能够比较准确地预测不同工况柴油均质压燃发动机的工作性能。用建立的模型分析了配气定时对柴油均质压燃燃烧过程的影响,计算表明配气定时可以控制均质压燃燃烧的运行工况范围。     

现代中速柴油机活塞缸套匹配分析

阐述了柴油机主要摩擦副——活塞缸套的匹配技术。从分析缸套、活塞的工作条件和结构特点着手,讨论两者的结构设计匹配、材料及表面加工的匹配,结合中速柴油机的技术发展要求,总结了现代中速柴油机缸套、活塞环(裙)的结构设计匹配要点及材料和表面加工的匹配要点,并介绍了几种匹配方案。     

16V240ZB大功率柴油机柱塞偶件的研究(一)

提出了 2 4 0柱塞偶件选用低碳少铝氮化新钢种 2 5Cr2MoAl钢及对此相应采用廉价易行的气体氮化表面处理工艺的研究方案。笔者对该 2 4 0柱塞偶件选用氮化新钢种、气体氮化最佳工艺方案、参数的选定和装车运行考核后的情况作了全面的阐述和分析。     

16V240ZB大功率柴油机柱塞偶件的研究(二)

提出了240柱塞偶件选用低碳少铝氮化新钢种25Cr2MoAl钢及对此相应采用廉价易行的气体氮化表面处理工艺的研究方案。笔者对该240柱塞偶件选用氮化新钢种，气体氮化最佳工艺方案，参数的选定和装车运行考核后的情况作了全面的阐述和分析。     

闭式循环柴油机性能的试验研究

在闭式循环柴油机开式运行和闭式运行时,通过改变超重力旋转床的水流量,对吸收器的吸收特性及其闭式循环柴油机性能的影响进行了分析.恒定柴油机负载,改变混合进气中氩气的含量,分析了进气混合气中氩气含量对闭式循环柴油机性能的影响.在闭式运行时进行负荷试验,并与开式对比,对开式运行和闭式运行的油耗、系统压力等参数及柴油机运行状况进行了对比分析.     

某中速柴油机齿轮修形分析

修形对于改善齿轮啮合质量,降低齿轮传动的振动和噪声有重要作用。基于KISSsoft软件,以某中速柴油机曲轴齿轮为研究对象,进行齿轮修形设计分析。得到曲轴齿轮修形前后齿面接触应力、齿轮传递误差、齿根弯曲应力等参数的变化情况,为优化齿轮修形提供理论依据。     

8230ZC柴油机增压系统的计算分析和试验研究

对8230ZC柴油机增压系统进行了深入的计算分析,提出了配气正时、排气管径等多个试验方案,并进行了试验研究,确定了8230ZC柴油机增压系统最佳的技术参数。试验结果表明,增压系统匹配良好,8230ZC 柴油机达到了预期的性能指标。     

新一代中速柴油机机体加工工艺研究

所研究的新一代中速柴油机机体内设计了滑油和冷却水通道,导致加工难度大幅度增加。阐述了利用组合刀具、高转速合金铣刀、抛物线深孔钻等刀具以及先进加工工艺,满足了机体的加工要求,提高了加工效率,避免了加工应力对机体关键部位加工质量的影响。在检测手段上,采用高精度测量工具和光学测量工具取代三坐标测量,完成对机体关键尺寸、关键部位的检测。